相關(guān)產(chǎn)品推薦更多 >>
使用管道式流量計(jì)監(jiān)測浮選系統(tǒng)提高藥劑消耗的準(zhǔn)確性
點(diǎn)擊次數(shù):2051 發(fā)布時(shí)間:2021-01-03 08:49:57
摘要: 針對浮選成本高、效率低,浮選精煤質(zhì)量難以保證的問題,呂家坨選煤廠的浮選自動(dòng)加藥及乳化控制系統(tǒng)采用以 S7 - 300 PLC 為控制器,用管道式流量計(jì)和煤泥濃度計(jì)分別檢測進(jìn)入浮選系統(tǒng)的流量和濃度,PLC 計(jì)算藥劑的加入量,變頻控制計(jì)量泵,乳化器實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的對藥劑實(shí)施乳化和加入。生產(chǎn)實(shí)踐表明,控制軟件采用人工智能技術(shù)并結(jié)合數(shù)字濾波,使測量、計(jì)算數(shù)據(jù)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)曲線,藥劑消耗量準(zhǔn)確可靠。
開灤能源化工股份有限公司呂家坨選煤廠(以下簡稱呂家坨選煤廠) 設(shè)計(jì)能力為 3. 0 Mt /a,生產(chǎn)工藝為重介、浮選聯(lián)合工藝,該廠浮選工藝為原生煤泥和重介分流煤泥進(jìn)入 2 個(gè)煤泥混料桶,然后進(jìn)入 2 個(gè)礦漿預(yù)處理器,1 個(gè)礦漿預(yù)處理器供料2 個(gè)浮選機(jī),4 個(gè)浮選機(jī)的精礦進(jìn)入再選預(yù)處理器,供再選浮選機(jī)。呂家坨選煤廠煤泥水量大,浮選系統(tǒng)設(shè)備多、工藝復(fù)雜,每班操作人員少,實(shí)現(xiàn)其全面自動(dòng)化控制是非常必要的。
浮選是洗選 < 0. 5 mm 煤泥*有效的方法,利用浮選可以降低煤泥的灰分和硫分。在我國,煤泥浮選的處理量一般占全部入選量的 20% 左右。因 此,在煤炭潔凈生產(chǎn)中,強(qiáng)化、優(yōu)化浮選過程是一個(gè)十分重要的環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)的浮選生產(chǎn)都是依靠浮選司機(jī)經(jīng)驗(yàn)操作,生產(chǎn)效率較低,一些主要工藝參數(shù),如礦漿流量、礦漿濃度、藥劑添加、尾礦灰分等都沒有做到實(shí)時(shí)定量。人工操作相對于自動(dòng)加藥和乳化作業(yè)既不準(zhǔn)確也不及時(shí),造成浮選成本高、效率低,浮選精煤質(zhì)量難以保證。對該過程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制,可以提高精煤產(chǎn)率、準(zhǔn)確控制精煤灰分、節(jié)省浮選藥劑、改善工作環(huán)境和降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。
浮選自動(dòng)加藥及乳化控制系統(tǒng)對穩(wěn)定浮選精煤灰分,提高藥劑分散度及顆粒接觸面積起到了一定的作用,獲得了較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益,也是選煤廠實(shí)現(xiàn)人工智能控制的有效單元。
1 硬件構(gòu)成
該系統(tǒng)設(shè)有自動(dòng)控制柜,配有工業(yè)控制計(jì)算機(jī)和礦漿濃度計(jì)、流量計(jì)、藥劑計(jì)量泵、藥劑乳化裝置等單元組成,根據(jù)選煤廠浮選工藝的設(shè)計(jì),在操作面板和工控機(jī)均設(shè)有起泡劑和捕收劑的設(shè)定旋鈕電位器,旋鈕設(shè)定只針對噸干煤泥的藥比,且具有全部的手、自動(dòng)操作裝置。儀表柜內(nèi)裝有流量計(jì)和濃度計(jì)等二次檢測儀表,乳化器的操作及控制在裝置本身上。開關(guān)電源、隔離模塊、PLC 等安裝在操作臺(tái)內(nèi)部,為提高系統(tǒng)的可靠性,所有控制和信號線纜全部采用 RVVP - 銅芯聚氯乙烯絕緣屏蔽型護(hù)套軟電纜,該電纜外層有較密的銅網(wǎng)屏蔽,信號穩(wěn)定可靠。
1. 1 PLC 可編程序控制器
系統(tǒng)控制核心由西門子 S7 - 300 的 CPU 及模擬量、數(shù)字量輸入∕輸出模塊組成,輸入∕輸出通道均采取光電隔離等措施,大大提高了系統(tǒng)的抗干擾性能,可穩(wěn)定工作在較惡劣的生產(chǎn)環(huán)境中。軟件采用 SIEMENS STEP7 6. 0 編程,用戶界面全部漢化,各功能采用菜單提示,界面友好,易于操作??刂瞥绦蛑饕瓿傻墓δ? 數(shù)據(jù)采集、數(shù)字濾波、控制模型運(yùn)算、PID 輸出、存貯、顯示生產(chǎn)主要工藝參數(shù)及運(yùn)行歷史曲線。呂家坨選煤廠采用 3 臺(tái)礦漿預(yù)處理器、6 臺(tái) 16 m3機(jī)械攪拌式浮選機(jī),分兩期施工,在軟件設(shè)計(jì)時(shí)采用兩臺(tái) PLC 并行運(yùn)行方式,兩臺(tái)控制柜分別控制南北浮選系統(tǒng)和新系統(tǒng),內(nèi)部含有 SIEMENS S7 - 300 系列 PLC,ABB 變頻器。計(jì)算機(jī)組成網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),與兩臺(tái) PLC 組成 MPI網(wǎng)絡(luò),系統(tǒng)*大的優(yōu)點(diǎn)是獨(dú)立運(yùn)行能力強(qiáng)。對計(jì)量泵的控制是輸出動(dòng)力電源,由變頻器直接接線到計(jì)量泵電動(dòng)機(jī)。輸入信號是兩臺(tái)流量計(jì)、兩臺(tái)濃度計(jì),是 4 ~ 20 mADC 信號。控制柜采用 380VAC 動(dòng)力電源。
1. 2 管道式流量計(jì)
流量計(jì)一般采用電磁式結(jié)構(gòu),根據(jù)現(xiàn)場工藝狀況,分別在原礦漿管道和稀釋水管道上,根據(jù)管徑選用不同的規(guī)格,管徑一般在100 ~ 500 mm 之 間。本系統(tǒng)采用 LZD 一體防爆型管道式流量計(jì),整體設(shè)計(jì)符合 GB 3836-2000 爆炸性氣體使用環(huán)境要求,儀器儀表特點(diǎn)為: **的單片機(jī)智能化管理,分流量段進(jìn)行修正,確保流量計(jì)量的準(zhǔn)確性與穩(wěn)定性; 傳感器測量管內(nèi)無活動(dòng)及阻流部件,因此無壓力損失,無阻塞; 合理選用襯里材料及電*材料,可實(shí)現(xiàn)良好的耐腐蝕性和耐磨性; 測量不受液體的密度、粘度、溫度、壓力和電導(dǎo)率變化的影響; 低頻矩形波勵(lì)磁,不受工頻及現(xiàn)場各種雜散干擾的影響,工作穩(wěn)定可靠; 不受流體方向影響,正、反向均可準(zhǔn)確計(jì)量; 高阻快速響應(yīng)電路,無失真采集微弱信號和快速反應(yīng)流量變化; 寬量程比 (0. 3 ~ 10 m /s),滿量程流速范圍寬; 具有小信號切除功能,用戶可通過設(shè)置切除干擾性小流量; 大屏幕多參數(shù)同步顯示,瞬時(shí)流量、流速、正負(fù)向累計(jì)總量以及報(bào)警提示等; 故障自診斷功能,當(dāng)流量計(jì)工作異常時(shí),測量界面顯示故障部位及報(bào)警; 紅外遙控功能、磁力感應(yīng)式非接觸操作以及按鍵接觸操作,操作多樣、方便。測量精度可達(dá) 1. 5% ,相對濕度在 5% ~ 95% 之間。
安裝方向可垂直、水平、傾斜,但水平安裝時(shí)要求二電*的中心軸線處于水平狀態(tài),安裝應(yīng)保證測量管內(nèi)能充滿介質(zhì),不能有不滿管現(xiàn)象或有大量氣泡通過傳感器。對于液固兩相介質(zhì),*好是垂直安裝,流體自下而上流動(dòng)。這樣既可避免固體顆粒在測量管中沉積,又使襯里的磨損均勻,延長使用壽命。為了避免在安裝后形成旋渦流,應(yīng)保證連接管、密封件、接地環(huán)及感應(yīng)器這四者同心連接,不要相互錯(cuò)開。要求前置直管段長為 5 倍管道內(nèi)徑,后置直管段長為 3 倍管道內(nèi)徑。
1. 3 濃度計(jì)
濃度計(jì)一般分為同位素濃度計(jì)和雙膜盒差壓濃度計(jì)。雖然同位素濃度計(jì)的測量精度較高,但由于價(jià)格昂貴難于維護(hù)和管理,目前現(xiàn)場一般推薦使用雙膜盒式濃度計(jì),該儀表安裝容易、使用安全和易于管理,實(shí)踐證明這種方式的濃度計(jì)也能滿足生產(chǎn)要求。選煤廠浮選生產(chǎn)中,入浮濃度是一個(gè)重要參數(shù),它直接關(guān)系到洗選效果與精煤產(chǎn)率。*佳入浮濃度由小浮選試驗(yàn)得出,多數(shù)選煤廠*佳入浮濃度在 80 ~ 120 g /L 之間。主要技術(shù)參數(shù)為: 測量精度為 0. 25% ,通過儀表量程的遷移,選取密度測量變化范圍為 1 000 ~ 1 200 g /L 的上下限值,對應(yīng)測量信號為 4 ~ 20 mA,實(shí)際誤差應(yīng)在±0. 5 g /L。管徑范圍為 0 ~ 750 mm,環(huán)境溫度為 - 10 ~ 50 ℃。
1. 4 變頻式藥劑計(jì)量泵
計(jì)量泵在市場上有多種方式,其流量調(diào)節(jié)基本有兩種: 一是調(diào)節(jié)泵的柱塞行程長度; 二是采用變頻器改變電源頻率調(diào)節(jié)泵速,后者便于實(shí)現(xiàn)流量的控制和計(jì)算機(jī)管理。主要技術(shù)參數(shù)為: 測量精度為±1% ,測量范圍為 0 ~ 300 L /h 可調(diào),環(huán)境溫度為- 10 ~ 50 ℃。
1. 5 單一藥劑乳化器
選煤廠浮選藥劑乳化裝置是將藥劑和水制成乳化液,實(shí)現(xiàn)藥劑的合理使用,將對浮選效果和節(jié)約藥劑起到一定的作用。在使用中可根據(jù)藥劑和水的配制比例觀察藥劑的乳化效果,通過乳化器操作箱內(nèi)的的電位器調(diào)整水泵轉(zhuǎn)速,即調(diào)整乳化壓力。自動(dòng)加藥控制是根據(jù)入浮流量與入浮濃度的檢測結(jié)果,控制起泡劑與捕收劑的加入。乳化器的工作原理如圖 1 所示。
2 控制原理及功能
2. 1 藥劑自動(dòng)添加原理
藥劑添加是浮選生產(chǎn)中的重要環(huán)節(jié),其添加量的大小、準(zhǔn)確與否和油醇配比等都直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量、效果及經(jīng)濟(jì)效益。傳統(tǒng)浮選司機(jī)憑經(jīng)驗(yàn)調(diào)節(jié)油嘴加藥,沒有做到定量,在流量、濃度、煤質(zhì)發(fā)生變化時(shí),不能及時(shí)調(diào)節(jié),產(chǎn)品質(zhì)量難以保證,尾礦跑粗現(xiàn)象嚴(yán)重。
STD - Ⅲ型浮選工藝參數(shù)自動(dòng)測控系統(tǒng)通過雙膜盒差壓計(jì)測量原礦漿濃度; 采用管道式流量計(jì)測量原礦漿流量,由 PLC 計(jì)算出入浮干煤泥量和藥劑的瞬時(shí)添加量,用變頻式計(jì)量泵完成浮選藥劑的添加。通過上位機(jī)還可以打印小時(shí)、班、天及月的運(yùn)行數(shù)據(jù),更加有利于生產(chǎn)管理及技術(shù)分析,藥劑自動(dòng)原理如圖 2 所示,k1、k2、k3 是計(jì)算修正參數(shù)。以 PID 算法為核心,通過優(yōu)化控制程序計(jì)算出藥劑給定量,在捕收劑和起泡劑管道上分別安裝藥劑測量裝置,用于檢測藥劑的添加量。當(dāng)藥劑測量值小于藥劑給定量時(shí),PID 輸出增大,反之則減小。加藥泵變頻器控制原理如圖 3 所示。
2. 2 改變藥強(qiáng)控制浮選精煤灰分
在控制系統(tǒng)中,通過對入浮礦漿的流量、濃度檢測,計(jì)算出入浮的煤泥量,根據(jù)人工設(shè)定的藥劑加入量/噸煤泥,計(jì)算出起泡劑和捕收劑的加入量,然后通過在線乳化,分別送到礦漿預(yù)處理器和浮選機(jī)各室。調(diào)節(jié)藥強(qiáng)旋鈕可以改變噸煤耗油量,這樣選煤廠可根據(jù)客戶要求,方便生產(chǎn)出不同灰分等級的浮選精煤產(chǎn)品。
2. 3 乳化器構(gòu)成及操作
射流泵可產(chǎn)生一定壓力,通過文李氏管將藥劑吸入,并和水形成乳化液。
電氣操作箱通過對電機(jī)頻率的調(diào)整可使射流泵改變供水壓力,即達(dá)到調(diào)整乳化效果。操作箱上有啟動(dòng)、停止按鈕,可控制射流泵的運(yùn)行,操作箱內(nèi)部有一個(gè)電位器,可用來調(diào)節(jié)射流泵電機(jī)的轉(zhuǎn)速,即調(diào)節(jié)射流泵產(chǎn)生的水壓力,可通過乳化器上的壓力表觀察,一般壓力調(diào)節(jié)到 0. 25 ~ 0. 4 MPa 之間即可,在變頻器的小顯示屏上可查看運(yùn)轉(zhuǎn)速度,電機(jī)電流等參數(shù)。
在乳化裝置的進(jìn)水管處應(yīng)安裝有閥門,工作前將該進(jìn)水閥們打開,然后開啟操作箱的啟動(dòng)按鈕,注意觀察供水壓力,通常在 0. 25 ~ 0. 5 MPa 范圍內(nèi)調(diào)整 (注意觀察乳化效果) 調(diào)整射流泵壓力。該裝置停止時(shí),按操作箱上的停止按鈕,關(guān)閉進(jìn)水閥門。
系統(tǒng)的控制柜、操作臺(tái)和現(xiàn)場儀表在布線時(shí),要信號線與動(dòng)力線嚴(yán)格分開,無法分開的地方控制線要求穿管,以防動(dòng)力電源干擾控制信號。
2. 4 參數(shù)設(shè)定操作
系統(tǒng)具有電腦操作和控制柜手動(dòng)操作,而電腦操作又有手動(dòng)和自動(dòng)兩種方式,在自動(dòng)狀態(tài)下有測量參數(shù)的實(shí)際值和人工給定值得選擇。手動(dòng)運(yùn)行是通過拖動(dòng)鼠標(biāo)條改變藥劑量的添加。選擇自動(dòng)時(shí)系統(tǒng)是根據(jù)流量、濃度、起泡劑設(shè)定、捕收劑設(shè)定,自動(dòng)確定藥劑的加入量,此時(shí)手動(dòng)拖動(dòng)鼠標(biāo)條是沒用的。藥劑比是由捕收劑除起泡劑運(yùn)算所得,在自動(dòng)運(yùn)行時(shí),需**調(diào)整起泡劑設(shè)定和捕收劑設(shè)定。
3 結(jié)語
以呂家坨選煤廠應(yīng)用前后的對比,在正確使用的情況下,除穩(wěn)定產(chǎn)品煤質(zhì)量、縮小精煤灰分區(qū)間外,回收 率 可 提 高 1 ~ 1. 5 個(gè) 百 分 點(diǎn),以 選 煤 廠(3. 0 Mt /a) 年處理60 萬 t 浮選煤泥計(jì)算,可多產(chǎn)出商品煤 0. 6 ~0. 9 萬 t ,按噸精煤中煤差價(jià) 500 元計(jì)算,可增加收入300 ~450 萬元 ; 另外還使浮選藥劑的消耗下降了 10 ~15 個(gè)百分點(diǎn),節(jié)省藥劑 180 ~ 270萬元。浮選自動(dòng)加藥及乳化控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了浮選生產(chǎn)過程中參數(shù)的精確實(shí)時(shí)檢測、內(nèi)部數(shù)據(jù)浮點(diǎn)運(yùn)算及精準(zhǔn)的藥劑加入量自動(dòng)控制,實(shí)時(shí)在線的藥劑乳化及加入,降低浮選藥劑消耗、穩(wěn)定了浮選精煤灰分、提高了浮選精煤產(chǎn)率、減輕了工人勞動(dòng)強(qiáng)度。該系統(tǒng)通過多種網(wǎng)絡(luò)接口可實(shí)現(xiàn)與全廠自動(dòng)化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)共享,下一步可結(jié)合浮選精煤灰分和尾礦灰分的測量,采用大數(shù)據(jù)處理技術(shù)構(gòu)建浮選灰分智能控制閉環(huán),實(shí)現(xiàn)浮選精煤灰分的在線測控,對提高選煤廠的運(yùn)行質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益有較大的意義。
水管管道式流量計(jì)使用說明書
進(jìn)水管道式流量計(jì)如何校正
管道式流量計(jì)怎么看讀數(shù)
管道式流量計(jì)數(shù)值不準(zhǔn)確的原因與處理
管道式流量計(jì)怎么清洗
管道式流量計(jì)技術(shù)參數(shù)
管道式流量計(jì)安裝后沒流量故障分析與處理
管道式流量計(jì)有偏差時(shí)怎么調(diào)整
管道式流量計(jì)的標(biāo)定方法
管道式流量計(jì)不顯示數(shù)值的原因分析
管道式流量計(jì)波動(dòng)大的原因分析
管道式流量計(jì)調(diào)試方法
管道式流量計(jì)的作用與功能
管道式流量計(jì)的種類有哪些
插入式流量計(jì)與管道式流量計(jì)區(qū)別
管道式流量計(jì)端子如何接線圖
管道式流量計(jì)參數(shù)調(diào)整
管道式流量計(jì)怎么校準(zhǔn)
管道式流量計(jì)選型參數(shù)
管道式流量計(jì)使用方法
管道式流量計(jì)結(jié)構(gòu)圖
管道式流量計(jì)的優(yōu)缺點(diǎn)
管道式流量計(jì)規(guī)格型號
管道式流量計(jì)的安裝位置
關(guān)于管道式流量計(jì)適用范圍說明與在線校準(zhǔn)規(guī)范解讀
用管道式流量計(jì)代替酸計(jì)量箱的負(fù)壓輸送鹽酸系統(tǒng)
使用管道式流量計(jì)監(jiān)測浮選系統(tǒng)提高藥劑消耗的準(zhǔn)確性
管道式流量計(jì)在有機(jī)溶劑測量中的應(yīng)用
管道式流量計(jì)安裝要求
管道式流量計(jì)工作原理
開灤能源化工股份有限公司呂家坨選煤廠(以下簡稱呂家坨選煤廠) 設(shè)計(jì)能力為 3. 0 Mt /a,生產(chǎn)工藝為重介、浮選聯(lián)合工藝,該廠浮選工藝為原生煤泥和重介分流煤泥進(jìn)入 2 個(gè)煤泥混料桶,然后進(jìn)入 2 個(gè)礦漿預(yù)處理器,1 個(gè)礦漿預(yù)處理器供料2 個(gè)浮選機(jī),4 個(gè)浮選機(jī)的精礦進(jìn)入再選預(yù)處理器,供再選浮選機(jī)。呂家坨選煤廠煤泥水量大,浮選系統(tǒng)設(shè)備多、工藝復(fù)雜,每班操作人員少,實(shí)現(xiàn)其全面自動(dòng)化控制是非常必要的。
浮選是洗選 < 0. 5 mm 煤泥*有效的方法,利用浮選可以降低煤泥的灰分和硫分。在我國,煤泥浮選的處理量一般占全部入選量的 20% 左右。因 此,在煤炭潔凈生產(chǎn)中,強(qiáng)化、優(yōu)化浮選過程是一個(gè)十分重要的環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)的浮選生產(chǎn)都是依靠浮選司機(jī)經(jīng)驗(yàn)操作,生產(chǎn)效率較低,一些主要工藝參數(shù),如礦漿流量、礦漿濃度、藥劑添加、尾礦灰分等都沒有做到實(shí)時(shí)定量。人工操作相對于自動(dòng)加藥和乳化作業(yè)既不準(zhǔn)確也不及時(shí),造成浮選成本高、效率低,浮選精煤質(zhì)量難以保證。對該過程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制,可以提高精煤產(chǎn)率、準(zhǔn)確控制精煤灰分、節(jié)省浮選藥劑、改善工作環(huán)境和降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。
浮選自動(dòng)加藥及乳化控制系統(tǒng)對穩(wěn)定浮選精煤灰分,提高藥劑分散度及顆粒接觸面積起到了一定的作用,獲得了較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益,也是選煤廠實(shí)現(xiàn)人工智能控制的有效單元。
1 硬件構(gòu)成
該系統(tǒng)設(shè)有自動(dòng)控制柜,配有工業(yè)控制計(jì)算機(jī)和礦漿濃度計(jì)、流量計(jì)、藥劑計(jì)量泵、藥劑乳化裝置等單元組成,根據(jù)選煤廠浮選工藝的設(shè)計(jì),在操作面板和工控機(jī)均設(shè)有起泡劑和捕收劑的設(shè)定旋鈕電位器,旋鈕設(shè)定只針對噸干煤泥的藥比,且具有全部的手、自動(dòng)操作裝置。儀表柜內(nèi)裝有流量計(jì)和濃度計(jì)等二次檢測儀表,乳化器的操作及控制在裝置本身上。開關(guān)電源、隔離模塊、PLC 等安裝在操作臺(tái)內(nèi)部,為提高系統(tǒng)的可靠性,所有控制和信號線纜全部采用 RVVP - 銅芯聚氯乙烯絕緣屏蔽型護(hù)套軟電纜,該電纜外層有較密的銅網(wǎng)屏蔽,信號穩(wěn)定可靠。
1. 1 PLC 可編程序控制器
系統(tǒng)控制核心由西門子 S7 - 300 的 CPU 及模擬量、數(shù)字量輸入∕輸出模塊組成,輸入∕輸出通道均采取光電隔離等措施,大大提高了系統(tǒng)的抗干擾性能,可穩(wěn)定工作在較惡劣的生產(chǎn)環(huán)境中。軟件采用 SIEMENS STEP7 6. 0 編程,用戶界面全部漢化,各功能采用菜單提示,界面友好,易于操作??刂瞥绦蛑饕瓿傻墓δ? 數(shù)據(jù)采集、數(shù)字濾波、控制模型運(yùn)算、PID 輸出、存貯、顯示生產(chǎn)主要工藝參數(shù)及運(yùn)行歷史曲線。呂家坨選煤廠采用 3 臺(tái)礦漿預(yù)處理器、6 臺(tái) 16 m3機(jī)械攪拌式浮選機(jī),分兩期施工,在軟件設(shè)計(jì)時(shí)采用兩臺(tái) PLC 并行運(yùn)行方式,兩臺(tái)控制柜分別控制南北浮選系統(tǒng)和新系統(tǒng),內(nèi)部含有 SIEMENS S7 - 300 系列 PLC,ABB 變頻器。計(jì)算機(jī)組成網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),與兩臺(tái) PLC 組成 MPI網(wǎng)絡(luò),系統(tǒng)*大的優(yōu)點(diǎn)是獨(dú)立運(yùn)行能力強(qiáng)。對計(jì)量泵的控制是輸出動(dòng)力電源,由變頻器直接接線到計(jì)量泵電動(dòng)機(jī)。輸入信號是兩臺(tái)流量計(jì)、兩臺(tái)濃度計(jì),是 4 ~ 20 mADC 信號。控制柜采用 380VAC 動(dòng)力電源。
1. 2 管道式流量計(jì)
流量計(jì)一般采用電磁式結(jié)構(gòu),根據(jù)現(xiàn)場工藝狀況,分別在原礦漿管道和稀釋水管道上,根據(jù)管徑選用不同的規(guī)格,管徑一般在100 ~ 500 mm 之 間。本系統(tǒng)采用 LZD 一體防爆型管道式流量計(jì),整體設(shè)計(jì)符合 GB 3836-2000 爆炸性氣體使用環(huán)境要求,儀器儀表特點(diǎn)為: **的單片機(jī)智能化管理,分流量段進(jìn)行修正,確保流量計(jì)量的準(zhǔn)確性與穩(wěn)定性; 傳感器測量管內(nèi)無活動(dòng)及阻流部件,因此無壓力損失,無阻塞; 合理選用襯里材料及電*材料,可實(shí)現(xiàn)良好的耐腐蝕性和耐磨性; 測量不受液體的密度、粘度、溫度、壓力和電導(dǎo)率變化的影響; 低頻矩形波勵(lì)磁,不受工頻及現(xiàn)場各種雜散干擾的影響,工作穩(wěn)定可靠; 不受流體方向影響,正、反向均可準(zhǔn)確計(jì)量; 高阻快速響應(yīng)電路,無失真采集微弱信號和快速反應(yīng)流量變化; 寬量程比 (0. 3 ~ 10 m /s),滿量程流速范圍寬; 具有小信號切除功能,用戶可通過設(shè)置切除干擾性小流量; 大屏幕多參數(shù)同步顯示,瞬時(shí)流量、流速、正負(fù)向累計(jì)總量以及報(bào)警提示等; 故障自診斷功能,當(dāng)流量計(jì)工作異常時(shí),測量界面顯示故障部位及報(bào)警; 紅外遙控功能、磁力感應(yīng)式非接觸操作以及按鍵接觸操作,操作多樣、方便。測量精度可達(dá) 1. 5% ,相對濕度在 5% ~ 95% 之間。
安裝方向可垂直、水平、傾斜,但水平安裝時(shí)要求二電*的中心軸線處于水平狀態(tài),安裝應(yīng)保證測量管內(nèi)能充滿介質(zhì),不能有不滿管現(xiàn)象或有大量氣泡通過傳感器。對于液固兩相介質(zhì),*好是垂直安裝,流體自下而上流動(dòng)。這樣既可避免固體顆粒在測量管中沉積,又使襯里的磨損均勻,延長使用壽命。為了避免在安裝后形成旋渦流,應(yīng)保證連接管、密封件、接地環(huán)及感應(yīng)器這四者同心連接,不要相互錯(cuò)開。要求前置直管段長為 5 倍管道內(nèi)徑,后置直管段長為 3 倍管道內(nèi)徑。
1. 3 濃度計(jì)
濃度計(jì)一般分為同位素濃度計(jì)和雙膜盒差壓濃度計(jì)。雖然同位素濃度計(jì)的測量精度較高,但由于價(jià)格昂貴難于維護(hù)和管理,目前現(xiàn)場一般推薦使用雙膜盒式濃度計(jì),該儀表安裝容易、使用安全和易于管理,實(shí)踐證明這種方式的濃度計(jì)也能滿足生產(chǎn)要求。選煤廠浮選生產(chǎn)中,入浮濃度是一個(gè)重要參數(shù),它直接關(guān)系到洗選效果與精煤產(chǎn)率。*佳入浮濃度由小浮選試驗(yàn)得出,多數(shù)選煤廠*佳入浮濃度在 80 ~ 120 g /L 之間。主要技術(shù)參數(shù)為: 測量精度為 0. 25% ,通過儀表量程的遷移,選取密度測量變化范圍為 1 000 ~ 1 200 g /L 的上下限值,對應(yīng)測量信號為 4 ~ 20 mA,實(shí)際誤差應(yīng)在±0. 5 g /L。管徑范圍為 0 ~ 750 mm,環(huán)境溫度為 - 10 ~ 50 ℃。
1. 4 變頻式藥劑計(jì)量泵
計(jì)量泵在市場上有多種方式,其流量調(diào)節(jié)基本有兩種: 一是調(diào)節(jié)泵的柱塞行程長度; 二是采用變頻器改變電源頻率調(diào)節(jié)泵速,后者便于實(shí)現(xiàn)流量的控制和計(jì)算機(jī)管理。主要技術(shù)參數(shù)為: 測量精度為±1% ,測量范圍為 0 ~ 300 L /h 可調(diào),環(huán)境溫度為- 10 ~ 50 ℃。
1. 5 單一藥劑乳化器
選煤廠浮選藥劑乳化裝置是將藥劑和水制成乳化液,實(shí)現(xiàn)藥劑的合理使用,將對浮選效果和節(jié)約藥劑起到一定的作用。在使用中可根據(jù)藥劑和水的配制比例觀察藥劑的乳化效果,通過乳化器操作箱內(nèi)的的電位器調(diào)整水泵轉(zhuǎn)速,即調(diào)整乳化壓力。自動(dòng)加藥控制是根據(jù)入浮流量與入浮濃度的檢測結(jié)果,控制起泡劑與捕收劑的加入。乳化器的工作原理如圖 1 所示。
2 控制原理及功能
2. 1 藥劑自動(dòng)添加原理
藥劑添加是浮選生產(chǎn)中的重要環(huán)節(jié),其添加量的大小、準(zhǔn)確與否和油醇配比等都直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量、效果及經(jīng)濟(jì)效益。傳統(tǒng)浮選司機(jī)憑經(jīng)驗(yàn)調(diào)節(jié)油嘴加藥,沒有做到定量,在流量、濃度、煤質(zhì)發(fā)生變化時(shí),不能及時(shí)調(diào)節(jié),產(chǎn)品質(zhì)量難以保證,尾礦跑粗現(xiàn)象嚴(yán)重。
STD - Ⅲ型浮選工藝參數(shù)自動(dòng)測控系統(tǒng)通過雙膜盒差壓計(jì)測量原礦漿濃度; 采用管道式流量計(jì)測量原礦漿流量,由 PLC 計(jì)算出入浮干煤泥量和藥劑的瞬時(shí)添加量,用變頻式計(jì)量泵完成浮選藥劑的添加。通過上位機(jī)還可以打印小時(shí)、班、天及月的運(yùn)行數(shù)據(jù),更加有利于生產(chǎn)管理及技術(shù)分析,藥劑自動(dòng)原理如圖 2 所示,k1、k2、k3 是計(jì)算修正參數(shù)。以 PID 算法為核心,通過優(yōu)化控制程序計(jì)算出藥劑給定量,在捕收劑和起泡劑管道上分別安裝藥劑測量裝置,用于檢測藥劑的添加量。當(dāng)藥劑測量值小于藥劑給定量時(shí),PID 輸出增大,反之則減小。加藥泵變頻器控制原理如圖 3 所示。
2. 2 改變藥強(qiáng)控制浮選精煤灰分
在控制系統(tǒng)中,通過對入浮礦漿的流量、濃度檢測,計(jì)算出入浮的煤泥量,根據(jù)人工設(shè)定的藥劑加入量/噸煤泥,計(jì)算出起泡劑和捕收劑的加入量,然后通過在線乳化,分別送到礦漿預(yù)處理器和浮選機(jī)各室。調(diào)節(jié)藥強(qiáng)旋鈕可以改變噸煤耗油量,這樣選煤廠可根據(jù)客戶要求,方便生產(chǎn)出不同灰分等級的浮選精煤產(chǎn)品。
2. 3 乳化器構(gòu)成及操作
射流泵可產(chǎn)生一定壓力,通過文李氏管將藥劑吸入,并和水形成乳化液。
電氣操作箱通過對電機(jī)頻率的調(diào)整可使射流泵改變供水壓力,即達(dá)到調(diào)整乳化效果。操作箱上有啟動(dòng)、停止按鈕,可控制射流泵的運(yùn)行,操作箱內(nèi)部有一個(gè)電位器,可用來調(diào)節(jié)射流泵電機(jī)的轉(zhuǎn)速,即調(diào)節(jié)射流泵產(chǎn)生的水壓力,可通過乳化器上的壓力表觀察,一般壓力調(diào)節(jié)到 0. 25 ~ 0. 4 MPa 之間即可,在變頻器的小顯示屏上可查看運(yùn)轉(zhuǎn)速度,電機(jī)電流等參數(shù)。
在乳化裝置的進(jìn)水管處應(yīng)安裝有閥門,工作前將該進(jìn)水閥們打開,然后開啟操作箱的啟動(dòng)按鈕,注意觀察供水壓力,通常在 0. 25 ~ 0. 5 MPa 范圍內(nèi)調(diào)整 (注意觀察乳化效果) 調(diào)整射流泵壓力。該裝置停止時(shí),按操作箱上的停止按鈕,關(guān)閉進(jìn)水閥門。
系統(tǒng)的控制柜、操作臺(tái)和現(xiàn)場儀表在布線時(shí),要信號線與動(dòng)力線嚴(yán)格分開,無法分開的地方控制線要求穿管,以防動(dòng)力電源干擾控制信號。
2. 4 參數(shù)設(shè)定操作
系統(tǒng)具有電腦操作和控制柜手動(dòng)操作,而電腦操作又有手動(dòng)和自動(dòng)兩種方式,在自動(dòng)狀態(tài)下有測量參數(shù)的實(shí)際值和人工給定值得選擇。手動(dòng)運(yùn)行是通過拖動(dòng)鼠標(biāo)條改變藥劑量的添加。選擇自動(dòng)時(shí)系統(tǒng)是根據(jù)流量、濃度、起泡劑設(shè)定、捕收劑設(shè)定,自動(dòng)確定藥劑的加入量,此時(shí)手動(dòng)拖動(dòng)鼠標(biāo)條是沒用的。藥劑比是由捕收劑除起泡劑運(yùn)算所得,在自動(dòng)運(yùn)行時(shí),需**調(diào)整起泡劑設(shè)定和捕收劑設(shè)定。
3 結(jié)語
以呂家坨選煤廠應(yīng)用前后的對比,在正確使用的情況下,除穩(wěn)定產(chǎn)品煤質(zhì)量、縮小精煤灰分區(qū)間外,回收 率 可 提 高 1 ~ 1. 5 個(gè) 百 分 點(diǎn),以 選 煤 廠(3. 0 Mt /a) 年處理60 萬 t 浮選煤泥計(jì)算,可多產(chǎn)出商品煤 0. 6 ~0. 9 萬 t ,按噸精煤中煤差價(jià) 500 元計(jì)算,可增加收入300 ~450 萬元 ; 另外還使浮選藥劑的消耗下降了 10 ~15 個(gè)百分點(diǎn),節(jié)省藥劑 180 ~ 270萬元。浮選自動(dòng)加藥及乳化控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了浮選生產(chǎn)過程中參數(shù)的精確實(shí)時(shí)檢測、內(nèi)部數(shù)據(jù)浮點(diǎn)運(yùn)算及精準(zhǔn)的藥劑加入量自動(dòng)控制,實(shí)時(shí)在線的藥劑乳化及加入,降低浮選藥劑消耗、穩(wěn)定了浮選精煤灰分、提高了浮選精煤產(chǎn)率、減輕了工人勞動(dòng)強(qiáng)度。該系統(tǒng)通過多種網(wǎng)絡(luò)接口可實(shí)現(xiàn)與全廠自動(dòng)化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)共享,下一步可結(jié)合浮選精煤灰分和尾礦灰分的測量,采用大數(shù)據(jù)處理技術(shù)構(gòu)建浮選灰分智能控制閉環(huán),實(shí)現(xiàn)浮選精煤灰分的在線測控,對提高選煤廠的運(yùn)行質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益有較大的意義。
上一篇:運(yùn)用乙醇流量計(jì)實(shí)時(shí)監(jiān)控注水井里面液位變化
下一篇:運(yùn)用電磁管道流量計(jì)測量水流變化判斷水泵是否正常工作